關于高效液相色譜分離法在環境污染分析中的應用第1頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六高效液相色譜法

高效液相色譜法（HighPerformanceLiquidChromatography\HPLC）又稱“高壓液相色譜”、“高速液相色譜”、“高分離度液相色譜”、“近代柱色譜”等。高效液相色譜是色譜法的一個重要分支，以液體為流動相，采用高壓輸液系統，將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱，在柱內各成分被分離后，進入檢測器進行檢測，從而實現對試樣的分析。該方法已成為化學、醫學、工業、農學、商檢和法檢等學科領域中重要的分離分析技術。第2頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六高效液相色譜法的應用在生物化學和生物工程中的應用在食品分析中的應用在生命科學中的應用在醫學檢驗中的應用在無機分析中的應用在精細化工分析中的應用在環境分析中的應用第3頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六1.在生物化學和生物工程中的應用1.1氨基酸、多肽和蛋白質的分析研究、1.2核堿、核苷、核苷酸和核酸的分析研究1.3生物胺的分析研究

第4頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六2.在食品分析中的應用2.1食品營養成分分析：蛋白質、氨基酸、糖類、色素、維生素、香料、有機酸（鄰苯二甲酸、檸檬酸、蘋果酸等）、有機胺、礦物質等；2.2食品添加劑分析：甜味劑、防腐劑、著色劑（合成色素如檸檬黃、莧菜紅、靛藍、胭脂紅、日落黃、亮藍等）、抗氧化劑等；2.3食品污染物分析：霉菌毒素（黃曲霉毒素、黃桿菌毒素、大腸桿菌毒素等）、微量元素、多環芳烴等。第5頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六3.在生命科學中的應用HPLC技術目前已成為生物化學家和醫學家在分子水平上研究生命科學、遺傳工程、臨床化學、分子生物學等必不可少的工具。其在生化領域的應用主要集中于兩個方面：3.1低分子量物質，如氨基酸、有機酸、有機胺、類固醇、卟啉、糖類、維生素等的分離和測定。3.2高分子量物質，如多肽、核糖核酸、蛋白質和酶（各種胰島素、激素、細胞色素、干擾素等）的純化、分離和測定。

第6頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六過去對這些生物大分子的分離主要依賴于等速電泳、經典離子交換色譜等技術，但都有一定的局限性，遠遠不能滿足生物化學研究的需要。因為在生化領域中經常要求從復雜的混合物基質，如培養基、發酵液、體液、組織中對感性趣的物質進行有效而又特異的分離，通常要求檢測限達ng級或pg級，或pmol，fmol，并要求重復性好、快速、自動檢測；制備分離、回收率高且不失活。在這些方面，HPLC具有明顯的優勢。第7頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六4.在醫學檢驗中的應用

體液中代謝物測定；藥代動力學研究；臨床藥物監測：4.1合成藥物：抗生素、抗憂郁藥物（冬眠靈、氯丙咪嗪、安定、利眠寧、苯巴比妥等）、黃胺類藥等。4.2天然藥物生物堿（吲哚堿、顛茄堿、鴉片堿、強心甙）等。第8頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六5.在無機分析中的應用5.1陽、陰離子的分析等。第9頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六6.在精細化工分析中的應用6.1醇、醛和酮、醚的分離分析6.2酸和酯的分離分析6.3表面活性劑的分析6.4聚合物的分析研究第10頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六7.在環境污染分析中的應用高效液相色譜法適用于對環境中存在的高沸點有機污染物的分析，如大氣、水、土壤和食品中存在的多環芳烴、多氯聯苯、有機氯農藥、氨基甲酸酯農藥、含氮除草劑、笨氧氨基酸除草劑、酚類、胺類、黃曲霉素、亞硝胺等。第11頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六7.1多環芳烴類化合物的測定

美國環保局（EPA）列出的16項多環芳烴為:萘、苊、二氫苊、笓、蒽、菲、苯并笓等。目前世界上公認的多環芳烴類物質,特別是苯并笓是強致癌物質,其廣泛存在于大氣飄塵、水、土壤、生物等環境中,嚴重影響身體健康。因此這方面所作的工作也比較多。Mzureenjoseph的工作表明UV及熒光檢測器都能用于PAHs(多環芳烴)的檢測,UV檢測只用254nm而不用波長程序,對于EPA610方法規定來說,靈敏度已足夠。但使用波長程序比熒光檢測靈敏度及選擇性更高,熒光檢測器與UV檢測器串聯會獲得最好的靈敏度及選擇性。第12頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六7.2酚類化合物的測定

EPA列出11項酚類化合物,均是焦化、染料、造紙、化工等工業廢水的主要衍生物,酚類化合物應用較廣,生產量大,不易降解,對環境污染較嚴重。其中苯酚是化工原料,五氯酚是殺蟲劑、滅菌劑等。HPLC測定酚類化合物,可以保持酚類化合物組成不變,對各種不同取代基及不同結構的酚類化合物可以同時進行分離和分析,且具有重現性好、靈敏度高、擇性好的優點。對于不同取代基的酚類化合物高效液相色譜圖參見《水和廢水監測分析方法》中540頁圖4-4-5。間硝基酚的高效液相色譜圖中,其濃度采用Waters1525高效液相色譜儀配以2487高靈敏度雙通道紫外檢測器進行分析,色譜柱為Symmetry(r)5μm反相C18柱,4.6×250mm,流速為1mL·min-1,進樣量為20μL,波長為239nm,流動相比例為乙腈/水=60/40。第13頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六7.3苯胺類化合物的測定

苯胺類化合物除廣泛用于化工、印染和制藥等工業生產外,還是合成藥物、染料、殺蟲劑、高分子材料、炸藥等的重要原料。苯胺及其衍生物可以通過吸入、食入或透過皮膚吸收導致中毒,能通過形成高鐵血紅蛋白,損害人體血液系統,其中一些苯胺衍生物還具有致癌致突變的作用,這類化合物對環境的污染一直受到關注,美國、日本等國把苯胺等列為主要監測項目或優先監測的污染物黑名單,在我國苯胺類化合物也被列為環境中的重點污染物并制定了最高允許排放濃度。苯胺類化合物一般在環境中有殘留,因此分析環境樣品中的苯胺類化合物是十分重要的。苯胺化合物的測定在國家環保局所編的《水和廢水監測分析方法》一書中所采用的就是利用HPLC方法進行測定,最低檢出限可以達到0.3μg/L。第14頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六7.4鄰苯二甲酸酯類化合物的測定

鄰苯二甲酸酯是一類重要的有機化合物質,在全球主要工業國的生態環境中已達到了普遍檢出的程度。鄰苯二甲酸酯在環境中殘留期較長,生物對鄰苯二甲酸酯有較強的富集作用。一旦進入自然生態系統中,對公眾健康帶來的危害是無法估計的。EPA將鄰苯二甲酸二異辛酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二正辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸丁基芐基酯(BBP)、鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)6種PAEs列為優先控制的有毒污染物,我國也將DEP、DMP和DOP3種PAES確定為環境優先控制污染物。用HPLC分離和分析鄰苯二甲酸酯類化合物具有靈敏度高,選擇性好,快速簡便的優點。鄰苯二甲酸二甲酯的高效液相色譜圖中,其濃度采用Waters1525高效液相色譜儀配以2487高靈敏度雙通道紫外檢測器進行分析,色譜柱為Symmetry(r)5μm反相C18柱,4.6×250mm,流速為1mL·min-1,進樣量為20μL,波長為229nm,流動相比例為乙腈/水=60/40。

第15頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六7.5多氯聯苯和鹵代化合物的測定

多氯聯苯是一組化學性質及其穩定的氯代烴類化合物,化學性質非常穩定,難以降解,可通過食物鏈富集而直接危害人類的健康,是全球性的重要污染物之一。多氯聯苯在環境中很難降解,在水和土壤中存在,且容易在生物體內蓄積產生慢性中毒,人體攝入(0.5～2)g/kg時即出現食欲不振、惡心、頭暈和肝腫大等中毒現象。EPA列出的重點污染物中的多氯聯苯有7種,都是各種多氯聯苯異構體的混合物,也是重要的內分泌干擾物。利用HPLC測定多氯聯苯已有報道,孫維相采用氯化鋰鋁為還原劑,將多氯聯苯還原去氯生成聯苯,再用HPLC測定總量。第16頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六7.6苯基脲類化合物的測定苯基脲類化合物首先被用作除草劑，進而又被作為殺蟲劑和農作物的生長調節劑而獲得廣泛應用，因此這一類化合物在食品中殘留量的測定十分重要。由于苯基脲類化合物的不穩定性，HPLC測定成為首選的方法。Waiters等[26]發展了反相色譜紫外(uv)和光導檢測(PCD)分離測定這一類化合物的方法。液相色譜一質譜聯用技術對復雜環境樣品分析是非常有效的，它不僅可以提供被分離化合物的結構信息，而且又可能提供比常規檢測器。如UV更高的檢測靈敏度。在液相色譜一質譜聯用技術中，通常采用細管徑液相色譜柱進行樣品分離。第17頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六7.7酞酸酯類化合物的測定

酞酸酯類化合物主要用作增塑劑大量添加到各種軟制品塑料中。由于此類化合物沒有與塑料基質發生聚合，因而隨著塑料制品的使用可由塑料中轉移到環境中去，造成對土壤、水體等的環境污染。另外，含有酞酸酯類的化妝品造成的孕婦流產、嬰兒畸型等病癥在我國已有很多臨床病例報道。因此對酞酸酯的監測和控制十分重要。趙貴平等一刊用HPLC—MS法有效地監測了化妝品中的內分泌干擾素之一的酞酸酯類化學品，使用質譜檢測器既可降低檢測限還可以避免光譜檢測器可能出現的雜質干擾，減少假陽性結果的出現。第18頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六實例：農藥殘留的檢測農藥可分為殺菌劑、除草劑和殺蟲劑。有化學組成可分為有機氯農藥、氨基甲酸酯農藥、含氮除草劑、笨氧氨基酸除草劑等。各種農藥使用后殘留存在于土壤、水、植物體中，對不易降解的農藥，經食物鏈會在人體中聚集，從而造成對人體健康的危害。第19頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六有機氯農藥在20世紀50~60年代的廣泛使用已造成對人類居住環境的嚴重危害，現已禁用。圖為使用正向分配色譜柱對有機農藥的分離色譜圖。色譜柱為MicroPak載體涂漬，流動相為異辛烷，流量0.5mL/min，用UVD（254nm）檢測。有機磷農藥施用后，受熱會分解，殘留物危害較小，但其自身有強毒性和惡臭味，施用過程會對人畜造成傷害。第20頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六圖為有機磷農藥的分離譜圖。色譜柱為LichrosorbRP-18(

微填充毛細管柱），流動相為80%甲醇水溶液，流量為40μL/min。色譜柱后流出液經一石英毛細管接口加熱至300℃，用氮氣噴霧，溶劑揮發后，樣品被氮氣帶入熱離子檢測，對磷的最小檢出量為0.2～0.5pg/s。第21頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六氨基甲酸酯類農藥具有高效、低毒的特點。圖為氨基甲酸之類農藥的反相鍵合相色譜分離譜圖。第22頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六色譜柱為μ-Bondapak流動相為20%乙腈水溶液，進樣后20~60min使流動相中乙腈含量增至60%，并保持至80min，檢測器為UVD（220nm），實現23種分組的分離。此類農藥還可以電化學檢測器檢測。第23頁，共25頁，2022年，5月20日，18點4分，星期六總結高效液相色譜